本論文探討常見的濕模砂鑄造用模砂成份之吸放熱行為,計算其對於蒸汽 界面與砂模溫度的影響,並且發展出一套二維動態模擬的模式,利用一維 數值計算的結果,來模擬二維鑄件等溫線向外擴展的情形。在觀察模砂成 份之吸放熱行為方面, 利用差示熱分析( DTA )的方法, 將各種模砂 試樣加溫到相當於一般鑄造時所受之高溫環境,觀察其過程中所表現出的 吸放熱行為。 同時,利用比較法對其 DTA 曲線之吸放熱峰做定量分析。 實驗結果顯示,煤粉的放熱量遠大於矽砂與黏土的吸熱。本文利用以上的 結果,將各種模砂成份之吸放熱量,加入一維熱傳模式中, 加以考慮其 heat generation ( or heat sink ), 並利用兩種數值方式-固定格 點法( fix grid method )、 變動時間間隔法( Modified Variable time step Method )來計算乾砂帶的溫度,並追蹤蒸汽界面的 位置。另外, 本文參考 Wei 和 Berry 所定義之熱傳修正因子,定義出 一個前進比例因子,乘上一維熱傳所計算出的結果。利用追蹤於二維鑄件 邊界上所取之資料點,就可以模擬砂模等溫線向外擴展的情形。這個二維 動態模擬模式的最大優點是計算時間短,並可計算任意形狀之鑄件的砂模 溫度分佈。
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